Question

加碘盐有添加KIO₃或KI两种，为探究某种加碘食盐，按以下步骤进行了实验：
①取适量加碘食盐置于烧杯中，加水溶解，制成溶液；
②取适量上述溶液于试管中，加入少许CCl₄后滴加氯水，CCl₄层变成紫色；继续滴加氯水，振荡，CCl₄层紫色逐渐变浅，最后变成无色．
③另取适量所制食盐溶液于试管中，加入少许CCl₄后滴加FeCl₃溶液，CCl₄层变成紫色．继续滴加FeCl₃溶液，CCl₄层的颜色没有变化．
请根据以上实验过程及现象，回答下列问题：
（1）用离子方程式和文字说明实验步骤②CCl₄层变成紫色的原因：

 

（2）写出并配平CCl₄层由紫色变成无色的化学反应方程式（计量数是1时不用填写）：
→

 

+

 

+

 

HIO₃+

 

（3）实验步骤②整个过程中做还原剂的物质是

 

．
（4）Cl₂、HIO₃、FeCl₃氧化性由强到弱的顺序是

 

．
（5）要将加Kl的含碘量为20mg～50mg/kg的加碘盐1000kg，与Cl₂反应转化成加KIO₃的加碘盐，至少需要消耗Cl₂

 

L（标准状况，保留2位小数）．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量,氧化还原反应方程式的配平,氯、溴、碘及其化合物的综合应用

专题：氧化还原反应专题,卤族元素

分析：（1）根据氯气具有强氧化性，将碘离子氧化成碘单质，发生离子方程式为：2I^-+Cl₂═2Cl^-+I₂，碘单质易溶于CCl₄，所以CCl₄层变成紫色；
（2）根据碘单质溶于CCl₄，所以CCl₄层变成紫色，则继续滴加氯水，振荡，CCl₄层紫色逐渐变浅，最后变成无色，说明碘单质又被氯气氧化成碘酸，根据得失电子守恒书写配平方程式；
（3）根据氯气氧化碘离子生成碘单质和氯气氧化碘单质生成碘酸结合化合价升高的做还原剂分析判断；
（4）根据步骤③另取适量所制食盐溶液于试管中，加入少许CCl₄后滴加FeCl₃溶液，CCl₄层变成紫色，说明FeCl₃将电离子氧化成碘单质，继续滴加FeCl₃溶液，CCl₄层的颜色没有变化，说明FeCl₃不能继续氧化碘单质，据此分析；
（5）由信息写出反应方程式：KI+3Cl₂+3H₂O=KIO₃+6HCl，根据化学方程式计算，按最小值计算．

解答： 解：（1）因为氯气具有强氧化性，将碘离子氧化成碘单质，发生离子方程式为：2I^-+Cl₂═2Cl^-+I₂，碘单质易溶于CCl₄，所以CCl₄层变成紫色，故答案为：氯气将碘离子氧化成碘单质，碘单质易溶于CCl₄，所以CCl₄层变成紫色，离子方程式为：2I^-+Cl₂═2Cl^-+I₂；
（2）因为碘单质溶于CCl₄，所以CCl₄层变成紫色，则继续滴加氯水，振荡，CCl₄层紫色逐渐变浅，最后变成无色，说明碘单质又被氯气氧化成碘酸，则根据得失电子守恒，方程式为：5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl；故答案为：5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl；
（3）由步骤②氯气先氧化碘离子生成碘单质，后继续通氯气，氯气氧化碘单质生成碘酸，所以根据化合价升高的做还原剂，则做还原剂的物质是碘离子、碘单质，故答案为：碘离子、碘单质；
（4）根据步骤③另取适量所制食盐溶液于试管中，加入少许CCl₄后滴加FeCl₃溶液，CCl₄层变成紫色，说明FeCl₃将电离子氧化成碘单质，继续滴加FeCl₃溶液，CCl₄层的颜色没有变化，说明FeCl₃不能继续氧化碘单质，而根据步骤②氯气还可以继续氧化碘单质，所以Cl₂、HIO₃、FeCl₃氧化性由强到弱的顺序是Cl₂＞HIO₃＞FeCl₃；故答案为：Cl₂＞HIO₃＞FeCl₃；
（5）1000kg加碘食盐中含碘20g，KI+3Cl₂+3H₂O=KIO₃+6HCl，根据KIO₃～I～KI～3Cl₂可知，则需要消耗标准状况下Cl₂的体积为：

20g

127g/mol

×3×22.4L/mol=10.58L；答：10.58；

点评：此题考查氧化还原反应的配平、氧化剂和还原剂、氧化性强弱的判断、化学计算知识，此题解答中用到了守恒法，牢牢抓住了守恒，简化了计算过程，顺利解答．